公布日：2022.05.13
申請日：2022.03.03
分類號：C02F9/04(2006.01)I;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本發(fā)明提供了一種氨氮廢水脫氨處理的方法，所述方法包括以下步驟：將待處理氨氮廢水調節(jié)pH后進行空氣吹脫，得到一次氨氮廢水；將一次氨氮廢水進行汽提吹脫，得到二次氨氮廢水；將二次氨氮廢水進行滲透脫氨，得到處理后氨氮廢水。本發(fā)明所述方法根據(jù)氨氮廢水的組成采用組合工藝進行脫氨處理，所述組合工藝依次采用空氣吹脫、汽提吹脫和滲透脫氨的方法，使得廢水中的氨氮能夠在不同濃度時采用合適的處理工藝，以實現(xiàn)更高的氨氮去除率；所述方法操作簡單，成本較低，適合處理多種類的含氨氮廢水，處理量大，不會造成二次污染。
權利要求書
1.一種氨氮廢水脫氨處理的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：(1)將待處理氨氮廢水調節(jié)pH后進行空氣吹脫，得到一次氨氮廢水；(2)將步驟(1)得到的一次氨氮廢水進行汽提吹脫，得到二次氨氮廢水；(3)將步驟(2)得到的二次氨氮廢水進行滲透脫氨，得到處理后氨氮廢水。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述待處理氨氮廢水的來源包括垃圾滲濾液、含氨廢氣處理吸收液或冶煉產(chǎn)生的含銨廢液中任意一種或至少兩種的組合；優(yōu)選地，步驟(1)所述待處理氨氮廢水中氨氮含量為10-100g/L；優(yōu)選地，步驟(1)所述待處理氨氮廢水的組成包括硫酸銨、碳酸銨或氯化銨中任意一種或至少兩種的組合。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述調節(jié)pH為將氨氮廢水的pH值調節(jié)至10-14；優(yōu)選地，步驟(1)所述空氣吹脫為采用空氣循環(huán)吹脫；優(yōu)選地，步驟(1)所述空氣吹脫的溫度為20-50℃；優(yōu)選地，步驟(1)所述空氣吹脫的時間為0.5-2h。
4.根據(jù)權利要求1‑3任一項所述的方法，其特征在于，步驟(1)所述空氣吹脫出來的氨用水吸收，回收得到氨水；優(yōu)選地，步驟(1)所述一次氨氮廢水的氨氮含量為1-5g/L。
5.根據(jù)權利要求1‑4任一項所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述汽提吹脫為采用蒸汽進行吹脫；優(yōu)選地，步驟(2)所述汽提吹脫的溫度為85-105℃；優(yōu)選地，步驟(2)所述汽提吹脫的時間為0.1-0.5h。
6.根據(jù)權利要求1‑5任一項所述的方法，其特征在于，步驟(2)所述汽提吹脫后的蒸汽和帶出的氨先與步驟(1)吹脫所用空氣換熱，再用水吸收；優(yōu)選地，步驟(2)所述二次氨氮廢水的氨氮含量為200-800ppm。
7.根據(jù)權利要求1‑6任一項所述的方法，其特征在于，步驟(3)所述滲透脫氨采用滲透汽化膜進行處理；優(yōu)選地，步驟(3)所述滲透脫氨的溫度為20-40℃；優(yōu)選地，所述滲透脫氨時滲透汽化膜兩側的壓差為0.1-0.5MPa。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，所述滲透汽化膜的材質包括陶瓷、聚氯乙烯或聚乙烯醇中任意一種；優(yōu)選地，所述滲透脫氨時，氨氣分子穿過滲透汽化膜進入另一側，被酸液吸收，維持滲透汽化膜兩側的壓差。
9.根據(jù)權利要求1‑8任一項所述的方法，其特征在于，步驟(3)所述處理后氨氮廢水中氨氮含量降至15ppm以下；優(yōu)選地，步驟(3)所述處理后氨氮廢水的組成包括硫酸鈉和/或氯化鈉。
10.根據(jù)權利要求1‑9任一項所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：(1)將待處理氨氮廢水調節(jié)pH，所述待處理氨氮廢水中氨氮含量為10-100g/L，氨氮廢水的組成包括硫酸銨、碳酸銨或氯化銨中任意一種或至少兩種的組合，調節(jié)pH至10-14，然后進行空氣吹脫，所述空氣吹脫的溫度為20-50℃，時間為0.5-2h，得到一次氨氮廢水，所述一次氨氮廢水的氨氮含量為1-5g/L；所述空氣吹脫出來的氨用水吸收，回收得到氨水；(2)將步驟(1)得到的一次氨氮廢水進行汽提吹脫，所述汽提吹脫為采用蒸汽進行吹脫，所述汽提吹脫的溫度為85-105℃，時間為0.1-0.5h，得到二次氨氮廢水，所述二次氨氮廢水的氨氮含量為200-800ppm；所述汽提吹脫后的蒸汽和帶出的氨先與步驟(1)吹脫所用空氣換熱，再用水吸收；(3)將步驟(2)得到的二次氨氮廢水進行滲透脫氨，所述滲透脫氨采用滲透汽化膜進行處理，所述滲透脫氨的溫度為20-40℃，滲透汽化膜兩側的壓差為0.1-0.5MPa，所述滲透汽化膜的材質包括陶瓷、聚氯乙烯或聚乙烯醇中任意一種，所述滲透脫氨時，氨氣分子穿過滲透汽化膜進入另一側被酸液吸收，維持滲透汽化膜兩側的壓差，剩余的為處理后氨氮廢水，所述處理后氨氮廢水中氨氮含量降至15ppm以下。
發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種氨氮廢水脫氨處理的方法，所述方法根據(jù)氨氮廢水的組成采用組合工藝進行脫氨處理，所述組合工藝依次采用空氣吹脫、汽提吹脫和滲透脫氨的方法，使得廢水中的氨氮能夠在不同濃度時采用合適的處理工藝，以達到更高的氨氮去除率，同時所述方法的整體成本較低，處理量大，不會造成二次污染。
為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案：
本發(fā)明提供了一種氨氮廢水脫氨處理的方法，所述方法包括以下步驟：
(1)將待處理氨氮廢水調節(jié)pH后進行空氣吹脫，得到一次氨氮廢水；
(2)將步驟(1)得到的一次氨氮廢水進行汽提吹脫，得到二次氨氮廢水；
(3)將步驟(2)得到的二次氨氮廢水進行滲透脫氨，得到處理后氨氮廢水。
本發(fā)明中，對于氨氮廢水的處理，廢水中氨氮濃度較高時，單一的處理方法往往難以充分脫除氨氮，因而通常需要采用組合工藝，本發(fā)明中根據(jù)氨氮廢水的組成及濃度，選擇而合適的組合工藝，首先將廢水調節(jié)至適合氨氣脫除的pH值，在氨氮含量較高時先采用空氣吹脫的方式，操作簡便，成本較低，去除大量的氨氮，然后采用汽提吹脫，利用蒸汽的溫度等特性將廢水中氨進一步帶出，最終再采用滲透汽化的方式脫氨，上述操作的組合及其順序的選擇，均是在其適宜處理的氨氮濃度范圍內選擇的，且各步操作均較為簡單，成本較低，氨氮的脫除率高，剩余組分能夠回收利用；所述方法對廢水的處理速率及處理量大，適合處理多種類的含氨氮廢水，且不會造成二次污染。
以下作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案，但不作為本發(fā)明提供的技術方案的限制，通過以下技術方案，可以更好地達到和實現(xiàn)本發(fā)明的技術目的和有益效果。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案，步驟(1)所述待處理氨氮廢水的來源包括垃圾滲濾液、含氨廢氣處理吸收液或冶煉產(chǎn)生的含銨廢液中任意一種或至少兩種的組合，所述組合典型但非限制性實例有：垃圾滲濾液和含氨廢氣處理吸收液的組合，含氨廢氣處理吸收液和冶煉產(chǎn)生的含銨廢液的組合，垃圾滲濾液、含氨廢氣處理吸收液和冶煉產(chǎn)生的含銨廢液的組合等。
優(yōu)選地，步驟(1)所述待處理氨氮廢水中氨氮含量為10-100g/L，例如10g/L、30g/L、50g/L、60g/L、80g/L或100g/L等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地，步驟(1)所述待處理氨氮廢水的組成包括硫酸銨、碳酸銨或氯化銨中任意一種或至少兩種的組合，所述組合典型但非限制性實例有：硫酸銨和碳酸銨的組合，碳酸銨和氯化銨的組合，硫酸銨、碳酸銨和氯化銨的組合等。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案，步驟(1)所述調節(jié)pH為將氨氮廢水的pH值調節(jié)至10-14，例如10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5或14等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
本發(fā)明中，氨氮廢水在處理前調節(jié)pH的目的在于使得氨氮主要以NH3的形式存在，便于后續(xù)NH3的脫除。
優(yōu)選地，步驟(1)所述空氣吹脫為采用空氣循環(huán)吹脫。
優(yōu)選地，步驟(1)所述空氣吹脫的溫度為20-50℃，例如20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃或50℃等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地，步驟(1)所述空氣吹脫的時間為0.5-2h，例如0.5h、0.8h、1h、1.2h、1.5h、1.8h或2h等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案，步驟(1)所述空氣吹脫出來的氨用水吸收，回收得到氨水。
優(yōu)選地，步驟(1)所述一次氨氮廢水的氨氮含量為1-5g/L，例如1g/L、1.5g/L、2g/L、2.5g/L、3g/L、3.5g/L、4g/L、4.5g/L或5g/L等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案，步驟(2)所述汽提吹脫為采用蒸汽進行吹脫。
優(yōu)選地，步驟(2)所述汽提吹脫的溫度為85-105℃，例如85℃、90℃、95℃、100℃或105℃等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地，步驟(2)所述汽提吹脫的時間為0.1-0.5h，例如0.1h、0.2h、0.25h、0.33h、0.4h、0.45h或0.5h等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
本發(fā)明中，汽提吹脫時蒸汽溫度較高，由于與廢水接觸時間不長，少量蒸汽降溫變?yōu)橐合啵蟛糠秩允且詺庀嘈问綄睅С�，在采用水吸收氨之前先與步驟(1)中的空氣換熱，提高空氣的溫度，從而能夠提高空氣吹脫時氨的去除量。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案，步驟(2)所述汽提吹脫后的蒸汽和帶出的氨先與步驟(1)吹脫所用空氣換熱，再用水吸收。
優(yōu)選地，步驟(2)所述二次氨氮廢水的氨氮含量為200-800ppm，例如200ppm、300ppm、400ppm、500ppm、600ppm、700ppm或800ppm等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案，步驟(3)所述滲透脫氨采用滲透汽化膜進行處理。
優(yōu)選地，步驟(3)所述滲透脫氨的溫度為20-40℃，例如20℃、25℃、30℃、35℃或40℃等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地，所述滲透脫氨時滲透汽化膜兩側的壓差為0.1-0.5MPa，例如0.1MPa、0.2MPa、0.25MPa、0.3MPa、0.35MPa、0.4MPa或0.5MPa等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
本發(fā)明中，所述滲透脫氨過程中，氨氣的滲透是以滲透汽化膜兩側的氣體分壓差作為推動力。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案，所述滲透汽化膜的材質包括陶瓷、聚氯乙烯(PVC)或聚乙烯醇(PVA)中任意一種，所述陶瓷的種類包括硅鋁酸鹽、硼鋁酸鹽等。
優(yōu)選地，所述滲透脫氨時，氨氣分子穿過滲透汽化膜進入另一側，被酸液吸收，維持滲透汽化膜兩側的壓差，液體分子不透過滲透汽化膜，以保證滲透汽化過程正常進行。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案，步驟(3)所述處理后氨氮廢水中氨氮含量降至15ppm以下，例如15ppm、12ppm、10ppm、8ppm、6ppm、4ppm或2ppm等，但并不僅限于所列舉的數(shù)值，該數(shù)值范圍內其他未列舉的數(shù)值同樣適用。
優(yōu)選地，步驟(3)所述處理后氨氮廢水的組成包括硫酸鈉和/或氯化鈉。
本發(fā)明中，所述氨氮廢水脫氨后，根據(jù)pH調節(jié)時所用堿的種類，處理后溶液基本不含氨或銨根離子，陽離子以鈉離子或鉀離子為主。
作為本發(fā)明優(yōu)選的技術方案，所述方法包括以下步驟：
(1)將待處理氨氮廢水調節(jié)pH，所述待處理氨氮廢水中氨氮含量為10-100g/L，氨氮廢水的組成包括硫酸銨、碳酸銨或氯化銨中任意一種或至少兩種的組合，調節(jié)pH至10-14，然后進行空氣吹脫，所述空氣吹脫的溫度為20-50℃，時間為0.5-2h，得到一次氨氮廢水，所述一次氨氮廢水的氨氮含量為1-5g/L；所述空氣吹脫出來的氨用水吸收，回收得到氨水；
(2)將步驟(1)得到的一次氨氮廢水進行汽提吹脫，所述汽提吹脫為采用蒸汽進行吹脫，所述汽提吹脫的溫度為85-105℃，時間為0.1-0.5h，得到二次氨氮廢水，所述二次氨氮廢水的氨氮含量為200-800ppm；所述汽提吹脫后的蒸汽和帶出的氨先與步驟(1)吹脫所用空氣換熱，再用水吸收；
(3)將步驟(2)得到的二次氨氮廢水進行滲透脫氨，所述滲透脫氨采用滲透汽化膜進行處理，所述滲透脫氨的溫度為20-40℃，滲透汽化膜兩側的壓差為0.1-0.5MPa，所述滲透汽化膜的材質包括陶瓷、聚氯乙烯或聚乙烯醇中任意一種，所述滲透脫氨時，氨氣分子氨穿過滲透汽化膜進入另一側，被酸液吸收，維持滲透汽化膜兩側的壓差，剩余的為處理后氨氮廢水，所述處理后氨氮廢水中氨氮含量降至15ppm以下。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
(1)本發(fā)明所述方法根據(jù)氨氮廢水的組成采用組合工藝進行脫氨處理，所述組合工藝依次采用空氣吹脫、汽提吹脫和滲透脫氨的方法，使得廢水中的氨氮能夠在不同濃度時采用合適的處理工藝，以實現(xiàn)更高的氨氮去除率，可以達到99.9％以上；
(2)本發(fā)明所述方法操作簡單，成本較低，適合處理多種類的含氨氮廢水，處理量大，不會造成二次污染。
（發(fā)明人：陳琪）
